基本信息
生物反應工程(第二版)
所屬類別
教材 >> 本科 >> 本科生物
作者:戚以政、夏傑、王炳武 編著
出版日期:2009年8月 書號:978-7-122-06025-9
開本:16 裝幀:平 版次:2版1次 頁數:312頁
內容簡介
本書編著體系上,依次從分子水平、細胞水平、顆粒水平和反應器水平四個層次描述生物反應過程動力學;從操作模型、傳遞特性、混合特性和反應器的設計與放大四個方面論述生物反應器的有關內容,以突出生物反應器工程的特點。
本書可作為高等院校生物工程、生物技術專業師生的教材和參考書,也可供從事生物技術產品開發和生產的科技人員參考。
目錄
緒論1
01生物反應過程的主要特徵1
02生物反應工程學的任務2
03《生物反應工程》的重點內容3
第1章酶催化反應動力學6
11酶催化反應概論6
111酶的催化反應特性6
112酶的催化反應機制7
12簡單的酶催化反應動力學8
121MichaelisMenten方程的建立9
122MM方程的動力學特徵11
123MM方程參數的確定13
13有抑制的酶催化反應動力學17
131競爭性抑制動力學17
132非競爭性抑制動力學19
133反競爭性抑制動力學21
134混合型抑制動力學22
135底物抑制動力學22
136不可逆抑制動力學23
14複雜的酶催化反應動力學26
141可逆酶催化反應動力學26
142雙底物酶催化反應動力學27
143變構酶催化反應動力學28
15反應條件對酶催化反應速率的影響29
151pH的影響29
152溫度的影響30
153酶的失活動力學31
16酶的界面催化反應動力學32
161液固界面的酶催化反應動力學32
162液液界面的酶催化反應動力學33
重點內容提示34
習題34
第2章細胞反應動力學37
21細胞反應概論37
211細胞的基本特徵37
212物質的跨膜輸送38
213胞內代謝反應39
214胞內代謝調控40
22細胞反應計量學40
221元素衡算41
222得率係數42
223細胞反應熱46
23細胞反應動力學的非結構模型48
231動力學特性與模型分類48
232無抑制的細胞反應動力學49
233有抑制的細胞反應動力學56
234細胞不同生長階段的動力學特性58
235影響細胞反應速率的主要環境因素60
236細胞死亡動力學63
24底物消耗與產物生成動力學67
241底物消耗動力學67
242代謝產物生成動力學69
25細胞反應動力學的結構模型72
251分室模型72
252控制模型75
26描述細胞群體反應動力學的分離模型77
261描述細胞生理特性變化的分離模型77
262描述細胞形態變異的分離模型78
263描述重組細胞反應的分離模型79
重點內容提示81
習題82
第3章固定化生物催化劑反應過程動力學84
31固定化生物催化劑概論84
311生物催化劑的固定化84
312固定化生物催化劑的催化特性86
313影響固定化生物催化劑特性的因素87
32外擴散對反應速率的限制效應90
321外擴散限制時的表觀反應速率90
322外擴散有效因子91
323描述外擴散限制效應的普遍化方程95
33內擴散對反應速率的限制效應98
331液體在載體微孔內的擴散98
332顆粒內擴散反應的基本關係式99
333一級反應的內擴散限制101
334零級反應的內擴散限制105
335MM型反應的內擴散限制109
336表觀梯勒模數112
337描述內擴散限制效應的普遍化方程113
34內外擴散同時存在時的限制效應115
35生物膜和菌絲團的擴散反應模型117
351生物膜的擴散反應模型117
352菌絲團的擴散反應模型120
36擴散影響下的表觀動力學特性122
361表觀反應級數122
362表觀活化能124
363表觀穩定性125
重點內容提示127
習題128
第4章生物反應器的操作模型130
41操作模型概論130
411分類130
412基礎方程132
413操作參數133
42分批操作的攪拌槽式反應器(BSTR)135
421基本操作模型135
422酶催化反應的反應時間136
423細胞反應的反應時間138
424分批操作的最優反應時間141
425分批操作反應器的有效體積142
426反覆分批操作142
43連續操作的攪拌槽式反應器(CSTR)143
431基本操作模型143
432酶催化反應的單級CSTR144
433細胞反應的單級CSTR146
434帶細胞循環的單級CSTR159
435多級CSTR串聯165
44連續操作的管式反應器(CPFR)169
441基本操作模型169
442酶催化反應時的CPFR169
443CPFR與CSTR相串聯172
444帶細胞循環的CPFR173
45補料分批操作反應器(FBR)177
451補料分批操作概論177
452恆速流加180
453指數流加182
454反覆流加184
455反饋控制流加185
456補料分批操作過程的最佳化186
46反應分離耦合操作模型189
461反應與透析相耦合190
462反應與萃取相耦合192
47連續操作生物反應器的動態特性193
471環境階躍變化時CSTR的動態回響194
472CSTR的穩定性分析196
473混合種群培養時CSTR的動態特性199
重點內容提示201
習題202
第5章生物反應器的傳遞特性206
51反應流體的流變與剪下特性206
511流體的流變特性模型206
512影響反應液流變特性的因素209
513流體的剪下作用210
52生物反應器的傳質特性214
521細胞反應中氧的傳遞過程214
522氣液相間氧的傳遞模型215
523細胞反應過程耗氧與供氧的動態關係217
524影響氧傳遞速率的因素220
525KLa的經驗關聯223
526KLa的實驗測定224
53生物反應器的傳熱特性226
531細胞反應的產熱速率226
532細胞反應器的熱量平衡227
533傳熱係數的求取228
534滅菌過程的傳熱230
重點內容提示233
習題233
第6章生物反應器的混合特性235
61混合過程概論235
62巨觀混合特徵的描述236
621停留時間分布的定義237
622停留時間分布的實驗測定238
623停留時間分布的統計特徵值240
63理想流動反應器的巨觀混合模型243
631平推流流型243
632全混流流型243
64非理想流動反應器的巨觀混合模型245
641多釜串聯模型246
642軸向分散模型248
643組合模型251
65非理想流動對生物反應過程的影響254
651對連續滅菌過程的影響254
652對連續攪拌槽式反應器中細胞反應的影響255
653對塔式反應器中細胞反應的影響256
66微觀混合的特性259
661微觀混合特性的描述259
662微觀混合對反應的影響261
重點內容提示264
習題264
第7章生物反應器的設計與放大266
71生物反應器概論266
711生物反應器的特點266
712生物反應器的分類266
713生物反應器的設計要求268
72機械攪拌槽式生物反應器268
721反應器的結構268
722攪拌器的類型270
723攪拌功率的計算271
73氣體攪拌塔式生物反應器275
731鼓泡塔反應器276
732氣升式反應器277
74固定床和流化床生物反應器280
741固定床反應器概述280
742填充床反應器281
743滴流床反應器284
744固態發酵反應器284
745流化床反應器287
75膜生物反應器289
751膜生物反應器概論289
752膜生物反應器的操作特性291
76動植物細胞培養生物反應器292
761動物細胞培養反應器292
762植物細胞培養反應器295
763微藻光照培養反應器296
77生物反應器的放大297
771放大原理與準則297
722經驗放大法299
773其他放大方法304
重點內容提示306
習題307
部分習題參考答案308
參考文獻311